Một bình phản ứng có dung tích không đổi, chứa hỗn hợp khí N 2 và H 2 với nồng độ tương ứng là 0,3M và 0,7M. Sau khi phản ứng tổng hợp NH 3 đạt trạng thái cân bằng ở t o C, H 2 chiếm 50% thể tích hỗn hợp thu được. Hằng số cân bằng K C ở t o C của phản ứng có giá trị là:
-
A.
2,500.
-
B.
3,125.
-
C.
0,609.
-
D.
0,500.
Dựa vào kiến thức về hằng số cân bằng.
aA + bB → cC + dD
Ở trạng thái cân bằng, hằng số cân bằng K C của phản ứng được xác định theo biểu thức:
\({K_C} = \frac{{{{{\rm{(}}C{\rm{)}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{(}}D{\rm{)}}}^d}}}{{{{{\rm{(}}A)}^a}{{(B{\rm{)}}}^b}}}\)
Ta có: \({N_{2(k)}} + 3{H_{2(k)}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} 2N{H_{3(k)}}\)(1)
Gọi (N 2 ) phản ứng là a => theo phản ứng (1): (H 2 ) phản ứng là 3a; (NH 3 ) phản ứng là 2a.
Ở trạng thái cân bằng: (N 2 ) = 0,3-a; (H 2 ) = 0,7-a
Để đơn giản ta xét 1 lít hỗn hợp.
Sau khi phản ứng cân bằng: 0,3 – a + 0,7 – 3a + 2a= 1 – 2a
Mặt khác % thể tích H2 = 50% = \(\frac{{0,7 - 3a}}{{1 - 2a}}\).100 => a = 0,1.
Khi đạt cân bằng (N 2 ) = 0,3 – 0,1 = 0,2 (M)
(H 2 ) = 0,7 – 0,3 = 0,4 (M)
(NH 3 ) = 0,2 (M).
Vậy \({K_C} = \frac{{{{{\rm{(0,2)}}}^2}}}{{{\rm{(0,2}}){{{\rm{(}}0,4)}^3}}} = \)= 3,125
Đáp án : B